Acondicionador de potencia

Un acondicionador de potencia (también conocido como acondicionador de línea o acondicionador de línea eléctrica ) es un dispositivo destinado a mejorar la calidad de la energía que se entrega a los equipos de carga eléctrica. El término se refiere con mayor frecuencia a un dispositivo que actúa de una o más maneras para entregar un voltaje del nivel y las características adecuadas para permitir que el equipo de carga funcione correctamente. En algunos usos, el acondicionador de potencia se refiere a un regulador de voltaje con al menos otra función para mejorar la calidad de la energía (por ejemplo, corrección del factor de potencia , supresión de ruido, protección contra impulsos transitorios, etc.)

Los acondicionadores funcionan específicamente para suavizar la forma de onda sinusoidal de CA y mantener un voltaje constante sobre cargas variables.

Un acondicionador de corriente alterna es el típico acondicionador de corriente que proporciona corriente alterna "limpia" a equipos eléctricos sensibles. Generalmente se utiliza para aplicaciones domésticas o de oficina y, por lo general, proporciona protección contra sobretensiones y filtrado de ruido.

Los acondicionadores de línea eléctrica toman energía y la modifican en función de los requisitos de la maquinaria a la que están conectados. Los atributos que se van a acondicionar se miden con varios dispositivos. Los picos de tensión son más comunes durante tormentas eléctricas o averías en las líneas eléctricas principales. El protector contra sobretensiones impide que el flujo de electricidad llegue a una máquina apagando la fuente de alimentación.

Un acondicionador de energía de buena calidad está diseñado con bancos de filtros internos para aislar las tomas de corriente o receptáculos individuales en el acondicionador de energía. ^[1] Esto elimina la interferencia o "interferencia" entre los componentes. Por ejemplo, si la aplicación será un sistema de cine en casa , la clasificación de supresión de ruido que figura en las especificaciones técnicas del acondicionador de energía será muy importante. ^{[ cita requerida ]} Esta clasificación se expresa en decibeles (db). Cuanto mayor sea la clasificación en db, mejor será la supresión de ruido.

Los filtros de potencia activos (APF) son filtros que pueden realizar la función de eliminación de armónicos. Los filtros de potencia activos se pueden utilizar para filtrar armónicos en el sistema de potencia que se encuentren significativamente por debajo de la frecuencia de conmutación del filtro. Los filtros de potencia activos se utilizan para filtrar armónicos de orden superior e inferior en el sistema de potencia . ^[2]

La principal diferencia entre los filtros de potencia activos y los filtros de potencia pasivos es que los APF mitigan los armónicos inyectando potencia activa con la misma frecuencia pero con fase inversa para cancelar ese armónico, mientras que los filtros de potencia pasivos utilizan combinaciones de resistencias (R), inductores (L) y condensadores (C) y no requieren una fuente de alimentación externa ni componentes activos como transistores. Esta diferencia hace posible que los APF mitiguen una amplia gama de armónicos. ^[3]

El acondicionador de energía también tendrá una clasificación en julios. Un julio es una medida de energía o calor necesaria para mantener un vatio durante un segundo, conocido como vatio segundo . Dado que las sobretensiones eléctricas son picos momentáneos, la clasificación en julios indica cuánta energía eléctrica puede absorber el supresor a la vez antes de dañarse. Cuanto mayor sea la clasificación en julios, mayor será la protección.

Los acondicionadores de energía varían en función y tamaño, generalmente según su uso. Algunos acondicionadores de energía proporcionan una regulación mínima de voltaje , mientras que otros protegen contra seis o más problemas de calidad de energía . Las unidades pueden ser lo suficientemente pequeñas para montarse en una placa de circuito impreso o lo suficientemente grandes para proteger una fábrica entera.

Los acondicionadores de energía pequeños se clasifican en voltamperios (V·A), mientras que las unidades más grandes se clasifican en kilovoltamperios (kV·A).

Lo ideal sería que la energía eléctrica se suministrara como una onda sinusoidal con la amplitud y frecuencia dadas por las normas nacionales (en el caso de la red eléctrica) o las especificaciones del sistema (en el caso de una fuente de alimentación no conectada directamente a la red eléctrica) con una impedancia de cero ohmios en todas las frecuencias.

Ninguna fuente de alimentación real alcanzará jamás este ideal. Las desviaciones pueden incluir:

• Las variaciones en el voltaje pico o RMS son importantes para diferentes tipos de equipos.
• Cuando el voltaje RMS excede el voltaje nominal entre un 10 y un 80 % durante 0,5 ciclos a 1 minuto, el evento se denomina "oleada".
• Una "caída" (en inglés británico) o una "caída" (en inglés americano; los dos términos son equivalentes) es la situación opuesta: el voltaje RMS está por debajo del voltaje nominal entre un 10 y un 90 % durante 0,5 ciclos a 1 minuto.
• Las variaciones aleatorias o repetitivas de la tensión RMS entre el 90 y el 110 % de la nominal pueden producir parpadeos en los equipos de iluminación. La definición precisa de las fluctuaciones de tensión que producen parpadeos ha sido objeto de continuo debate en más de una comunidad científica durante muchos años.
• Aumentos abruptos y muy breves de voltaje, llamados "picos", "impulsos" o "sobretensiones", generalmente causados ​​por el apagado de grandes cargas inductivas o, más severamente, por rayos.
• La "subtensión" se produce cuando la tensión nominal cae por debajo del 90 % durante más de un minuto. El término "caída de tensión" en el uso común no tiene una definición formal, pero se utiliza habitualmente para describir una reducción de la tensión del sistema por parte de la empresa de servicios públicos o del operador del sistema para disminuir la demanda o aumentar los márgenes operativos del sistema.
• " Sobretensión " ocurre cuando el voltaje nominal aumenta por encima del 110% durante más de 1 minuto.
• Variaciones en la frecuencia
• Variaciones en la forma de onda, generalmente descritas como armónicos
• Impedancia de baja frecuencia distinta de cero (cuando una carga consume más energía, el voltaje cae)
• Impedancia de alta frecuencia distinta de cero (cuando una carga demanda una gran cantidad de corriente y luego deja de demandarla repentinamente, habrá una caída o un pico en el voltaje debido a las inductancias en la línea de suministro de energía)

• Compensador estático síncrono en serie
• Restauración de voltaje dinámico
• Sistema de alimentación ininterrumpida
• Filtro activo

• Dugan, Roger C.; Mark F. McGranaghan; Surya Santoso; H. Wayne Beaty (2003). Calidad de los sistemas eléctricos de energía (2.ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-138622-7.
• Meier, Alexandra von (2006). Sistemas de energía eléctrica: una introducción conceptual . Hoboken, Nueva Jersey: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-17859-0.
• Sittig, Roland; Roggwiller, P. (1982). Dispositivos semiconductores para acondicionamiento de potencia . Nueva York: Plenum Press. ISBN 978-0-306-41131-1.

• Charles Perry y Doug Dorr (1 de marzo de 2003). "Custom Power Choices Abound" (Abundan las opciones de energía personalizadas). Transmission & Distribution World (Transmisión y distribución mundial ). Penton Media . Consultado el 27 de julio de 2010 .
• "Libro blanco sobre calidad de la energía y eficiencia energética". 3DFS Power Solutions. Archivado desde el original el 18 de julio de 2011.